752.11. Fenómenos de interferencia y difracción

― Intensidad del movimiento ondulatorio:» En un movimiento ondulatorio hay un transporte de energía de unas regiones a otras. En una onda elástica no se propaga la materia sino su estado de movimiento. En una onda electromagnética es la energía del campo electromagnético la que se propaga.

» Se define la intensidad del movimiento ondulatorio como la energía transportada en la unidad de tiempo a través de la unidad de superficie normal a la dirección de propagación (medio isótropo)

• dS superficie perteneciente al frente

• v velocidad de propagación

762.11. Fenómenos de interferencia y difracción

• Durante un tiempo dt atravesará la superficie dS la onda que ocupará un volumen:

» Energía total W que ha atravesado dS durante dt:

• siendo w la energía por unidad de volumen o densidad espacial de energía.

772.11. Fenómenos de interferencia y difracción

» Se verá que la energía unitaria es proporcional a la amplitud al cuadrado: . Por tanto, la intensidad será proporcional a la amplitud al cuadrado:

» La cte de proporcionalidad para una onda sonora depende de la densidad, frecuencia y de la velocidad de propagación. Para una onda electromagnética de la velocidad y las propiedades electromagnéticas del medio.

782.11. Fenómenos de interferencia y difracción

» El fenómeno de interferencia se observa cuando en un punto del medio llegan en un mismo instante varias ondas de la misma naturaleza, el estado de la perturbación en ese punto es la suma del provocado en él por cada una de las ondas que llega. » Se supone que las ondas que interfieren son armónicas de la misma frecuencia. Las ondas pueden ser escalares o vectoriales pero se sigue el tratamiento escalar (se supone que los vectores son paralelos)» Fuente ideal:

»En P:

r

F

P

― Interferencias

792.11. Fenómenos de interferencia y difracción

» Fuentes coherentes:»Ejemplo :

»En P:

»Diferencia de fase:(diferencia de caminos)

((asíncronismo)

» Fuentes síncronas:»Desfase de emisión nulo: »Ejemplo:

P

1

2

r1

r2ν

ν

802.11. Fenómenos de interferencia y difracción

» Interferencia de ondas producidas por dos fuentes armónicas síncronas

» Dos fuentes puntuales 1 y 2

» Coherentes y síncronas: oscilan en fase con la misma frecuencia

»En P:

P

1

2

r1

r2ν

ν

812.11. Fenómenos de interferencia y difracción

απ−δ

δ−α

ψ0ψο2 ϕ2

ψο1

varia entre:

y

822.11. Fenómenos de interferencia y difracción

» Máximo o interferencia constructiva total:

» Mínimo o interferencia destructiva total:

832.11. Fenómenos de interferencia y difracción

cte

(máximo)

(mínimo)

máximosmínimos

•

•

842.11. Fenómenos de interferencia y difracción

» Dos fuentes lejanas» Fuentes coherentes, armónicas, síncronas, emitiendo con igual potencia.

» Punto P de observación lejano

» Distancia de P a la fuente grande. D>>a X<<D

θ

θ

θ

θ

a

asenθ

r1

r2

852.11. Fenómenos de interferencia y difracción

» Máximos:

»Direcciones: »Posiciones:

» Mínimos:

»Direcciones: »Posiciones:

862.11. Fenómenos de interferencia y difracción

» Intensidad:

872.11. Fenómenos de interferencia y difracción

» Experimento de Young de la doble rendija:

882.11. Fenómenos de interferencia y difracción

» Experimento de Young de la doble rendija:

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